癌症是严重威胁人类生命健康的主要疾病之一，目前癌症的治疗仍然面临着严峻的挑战。随着纳米医学的快速发展，将两种或多种治疗单元集成到单个纳米系统中的联合疗法为提高癌症治疗效率提供了有效的策略，特别是基于放射性核素治疗(RNT)的联合疗法，在临床和临床前的抗癌研究中都显示出了卓越的疗效。然而构建具有肿瘤高聚集的纳米平台来递送治疗单元仍然面临着巨大的挑战。
近年来，利用肿瘤酸性微环境设计响应型纳米平台，为高效递送治疗单元提供了有效的策略。受到以上研究工作的启发，苗庆庆教授团队构建了一种基于乙二醇壳聚糖的纳米粒子(GCP-NPs)。该纳米粒子具有酸性pH依赖的表面电荷，可以在酸性肿瘤微环境中从负电荷转变为正电荷，从而促进了纳米药物的细胞内化和肿瘤深部穿透，增加了纳米药物在肿瘤部位的聚集效率，提高了抗肿瘤疗效(图1)。相关成果以“Acidity-Activated Charge Conversion of 177Lu-Labeled Nanoagent for the Enhanced Photodynamic Radionuclide Therapy of Cancer”为题发表在国际知名杂志ACS Applied Materials & Interfaces(ACS Appl. Mater. Interfaces 2022, 14, 3, 3875–3884)上。
论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c21860。
图1.99mTc/177Lu-GCP-NPs的合成过程及电荷转换机制与RNT-PDT结合发挥协同抗肿瘤作用的示意图
GCP-NPs通过乙二醇壳聚糖(GC)共价偶联焦脱镁叶绿酸-a(Ppa)及核素螯合剂DOTA自组装得到。研究结果显示，放射性核素99mTc标记的GCP-NPs(99mTc-GCP-NPs)可以对小鼠皮下肿瘤模型进行体内SPECT/CT成像，相对于pH不敏感的对照纳米颗粒(称为GCOP-NPs)，肿瘤摄取增强了8.1倍。随后，通过将治疗性放射性核素177Lu标记于GCP-NPs (177Lu-GCP-NPs)，利用RNT与源自Ppa的光动力疗法(PDT)的联合治疗作用，在体外和体内赋予了纳米药物卓越的抗肿瘤功效。更重要的是，RNT和PDT的联合治疗有效抑制了肿瘤肺转移和脾肿大。该研究成果为实现肿瘤高效的光动力和放射性核素联合治疗提供了一种新手段。
18新利体育 2020级博士研究生张源为该论文的第一作者，放射医学与辐射防护国家重点实验室苗庆庆教授、李庆副教授为该论文的共同通讯作者，18新利体育 为该论文第一单位。该工作得到国家自然科学基金，江苏省自然科学基金，18新利体育 科研启动等项目的共同资助。